分板机机械手自动上下料控制装置的制作方法

本实用新型涉及分板机上下料技术领域，尤其涉及一种分板机机械手自动上下料控制装置。

背景技术：

目前市场上的分板机上下料控制装置，其通用模块包括：上料机械手或上料机械机构、下料机械手或下料机械机构、上料机械辅助传送机构、下料机械辅助传送机构、传送机构、转运机构、电气系统及视觉检测上下料控制系统。电气系统一般由机械手控制器、嵌入式工控机、PLC、伺服电机及各类传感器组成，视觉检测上料控制系统由工业相机、镜头组成。因为传统机械手自由度高，但不具备防碰撞检测功能，因此需要安全空间和安全防护，通常需要加装防护门及设计安全电路，在电路板切割领域由于作业空间小，并且其它生产环节需要人机协作，因此存在安全隐患和空间浪费，通过调制脉冲信号来控制伺服电机容易受到噪音、浪涌等影响，从而导致伺服接收到的实际脉冲数有多的情况，跟实际需要的距离就会有累计的偏差，造成定位不准，需要分别编写视觉检测系统和下料控制系统两套软件，架构分散，软件维护困难。

鉴于上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种线路板分板机机械手自动上下料控制装置，旨在解决现有分板机上下料装置中上料机构无法柔性生产或上料机械手需要手动示教及缺少防碰撞检测功能，示教时间长及存在碰撞的问题，下料采脉冲式伺服驱动器容易受到噪音及浪涌的问题，上料系统和下料系统分体式架构带来的软件开发复杂等问题，为此我们提出分板机机械手自动上下料控制装置，以此来解决上述问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的分板机机械手自动上下料控制装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

分板机机械手自动上下料控制装置，包括视觉运动检测控制系统、工控机、IO采集卡、伺服驱动器、伺服电机、相机、镜头、光源、六轴协作机械手控制器、四轴SCARA机械手控制器、安全控制单元、按钮开关和传感器，所述视觉运动检测控制系统与工控机连接，工控机与六轴协作机械手控制器连接，六轴协作机械手控制器与四轴SCARA机械手控制器连接，且六轴协作机械手控制器与四轴SCARA机械手控制器与同一个按钮开关连接，按钮开关与安全控制单元连接，安全控制单元内设置有两个检测回路端口，工控机与相机连接，相机与镜头连接，镜头与光源连接，所述工控机的上安装有运动轴卡，IO采集卡和伺服驱动器同时与运动轴卡连接，IO采集卡与传感器连接，所述伺服驱动器为多个，且多个伺服驱动器分别与多个伺服电机连接，伺服电机与传感器连接，传感器同时与安全控制单元和按钮开关连接。

优选的，所述相机采用USB3.0接口相机，六轴协作机械手控制器型号为AUBO-i3，四轴SCARA机械手控制器型号为AR3215，六轴协作机械手控制器内设置有协作机械手控制器端口、四轴SCARA机械手控制器内设置有SCARA机械手控制器端口。

优选的，所述伺服驱动器中设置有传感器端口，传感器内设置有正限位传感器、负限位传感器和原点传感器。

优选的，所述运动轴卡型号为MPC8632，IO采集卡型号为IO6246，伺服驱动器选择型号为A6N。

优选的，所述相机型号为MV-GE502GM-T，镜头型号为MV-LD-35-5M-F。

优选的，所述伺服驱动器内设有RX端口和TX端口，且RX端口为接受端口，TX端口为发射端口。

优选的，所述相机的外侧安装有圆筒，圆筒的外侧开设有螺纹，螺纹外侧螺纹连接有防尘盖，防尘盖的外侧开设有环型槽，环型槽内滑动安装有环型块，环型块上连接有拉绳的一端，拉绳的另一端与圆筒的外侧固定连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)、工控机、IO采集卡、伺服驱动器、伺服电机、相机、镜头、光源、视觉运动检测控制系统、六轴协作机械手控制器、四轴SCARA机械手控制器、安全控制单元、按钮开关、运动轴卡、RX端口、TX端口、正限位传感器、负限位传感器、原点传感器、传感器端口和检测回路端口的配合，运动轴卡安装于工控机的PCI插槽中，安装位置根据工控机的主板PCI插槽而定，相对位置关系不固定，工控机、IO采集卡、伺服驱动器、伺服电机、相机、镜头、光源以及视觉检测上下料控制系统、六轴协作机械手控制器、四轴SCARA机械手控制器、安全控制单元、按钮开关之间的相对位置关系不是唯一固定的，可以根据现场实际生产状况对分板机视觉定位检测装置的电气系统各部件的位置进行合理的调整，只需保证各部件之间的连接关系以及通讯关系即可，六轴协作机械手控制器，拥有拖到示教轨迹、防碰撞检测功能，拖到示教轨迹能够快速对机械手进行轨迹示教，无需做复杂的示教控制，防碰撞检测功能使机械手在遇到碰撞时自主停机，保证人员和机械手本体安全，工控机、IO采集卡、伺服驱动器、伺服电机、相机、镜头、光源以及视觉检测上下料控制系统、六轴协作机械手控制器、四轴SCARA机械手控制器、安全控制单元、按钮开关之间的相对位置关系不是唯一固定的，可以根据现场实际生产状况对分板机视觉定位检测装置的电气系统各部件的位置进行合理的调整，只需保证各部件之间的连接关系以及通讯关系即可，工控机、运动轴卡采用PCI的连接方式，伺服系统分别与运动轴卡分为多个不同的方向进行连接或者通信，机械手控制器采用以太网与工控机连接，运动轴卡与工控机采用PCI接口方式连接，将运动轴卡和工控机形成一体式结构，从控制层面上将机械手逻辑控制、视觉检测系统和运动控制系统统一集成到PC软件系统中，只需要将PC软件编译成可执行文件，安装即可运行，可以实现软件远程升级和更新，避免了技术人员需要到现场维护的问题，一体式结构减少了占用空间，运动轴卡为基于以太网实时总线的运动轴卡，IO采集卡为基于以太网实时总线的IO采集卡，伺服驱动器为基于以太网实时总线的伺服驱动器，运动控制卡型号为MPC8632，以太网实时总线优选为基于以太网实时总线的RTEX总线，RTEX全称为RealtimeExpress，是一种实时以太网总线技术，通过使用RTEX总线，实现了简化通信数据包以及高速实时控制，同时可以提供高速、高分辨率顺畅的动作指令，并且具有高抗噪性，通过使用基于以太网实时总线的RTEX总线使用RTEX接口协议信号控制伺服电机的方式有效的解决了现有技术中分板机电气系统容易受到噪音、浪涌等外界因素影响造成的导致电机实际位置跟给定位置不一致的问题；

(2)、通过圆筒、防尘盖、环型槽和环型块的配合，使用时将防尘盖从圆筒上扭下，不需要使用时，将防尘盖与圆筒通过螺纹连接，起到了防尘作用；

本实用新型结构简单，操作方便，防碰撞检测功能使机械手在遇到碰撞时自主停机，保证人员和机械手本体安全，有效的解决了现有技术中电气系统容易受到噪音及浪涌外界因素影响问题，避免了技术人员需要到现场维护的问题，一体式结构减少了占用空间，防尘盖对镜片起到防尘作用。

附图说明

图1为本实用新型提出的分板机机械手自动上下料控制装置的结构示意图；

图2为本实用新型提出的分板机机械手自动上下料控制装置相机、镜片和光源的连接结构示意图；

图3为本实用新型提出的分板机机械手自动上下料控制装置相机、镜片和光源的连接侧视结构示意图。

图中：10工控机、11 IO采集卡、12伺服驱动器、13伺服电机、14相机、15镜头、16光源、17圆筒、18防尘盖、19环型槽、20视觉运动检测控制系统、21环型块、30六轴协作机械手控制器、40四轴SCARA机械手控制器、50安全控制单元、60按钮开关、101运动轴卡、121 RX端口、122 TX端口、123正限位传感器、125负限位传感器、126原点传感器、128传感器端口、501检测回路端口。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-3，分板机机械手自动上下料控制装置，包括视觉运动检测控制系统20、工控机10、IO采集卡11、伺服驱动器12、伺服电机13、相机14、镜头15、光源16、六轴协作机械手控制器30、四轴SCARA机械手控制器40、安全控制单元50、按钮开关60和传感器，视觉运动检测控制系统20与工控机10连接，工控机10与六轴协作机械手控制器30连接，六轴协作机械手控制器30与四轴SCARA机械手控制器40连接，且六轴协作机械手控制器30与四轴SCARA机械手控制器40与同一个按钮开关60连接，按钮开关60与安全控制单元50连接，安全控制单元50内设置有两个检测回路端口501，工控机10与相机14连接，相机14与镜头15连接，镜头15与光源16连接，工控机10的上安装有运动轴卡101，IO采集卡11和伺服驱动器12同时与运动轴卡101连接，IO采集卡11与传感器连接，伺服驱动器12为多个，且多个伺服驱动器12分别与多个伺服电机13连接，伺服电机13与传感器连接，传感器同时与安全控制单元50和按钮开关60连接，通过工控机10、IO采集卡11、伺服驱动器12、伺服电机13、相机14、镜头15、光源16、圆筒17、防尘盖18、环型槽19、视觉运动检测控制系统20、环型块21、六轴协作机械手控制器30、四轴SCARA机械手控制器40、安全控制单元50、按钮开关60、运动轴卡101、RX端口121、TX端口122、正限位传感器123、负限位传感器125、原点传感器126、传感器端口128和检测回路端口501的配合，运动轴卡101安装于工控机10的PCI插槽中，安装位置根据工控机的主板PCI插槽而定，相对位置关系不固定，工控机10、IO采集卡11、伺服驱动器12、伺服电机13、相机14、镜头15、光源16以及视觉检测上下料控制系统20、六轴协作机械手控制器30、四轴SCARA机械手控制器40、安全控制单元50、按钮开关60之间的相对位置关系不是唯一固定的，可以根据现场实际生产状况对分板机视觉定位检测装置的电气系统各部件的位置进行合理的调整，只需保证各部件之间的连接关系以及通讯关系即可，六轴协作机械手控制器30，拥有拖到示教轨迹、防碰撞检测功能，拖到示教轨迹能够快速对机械手进行轨迹示教，无需做复杂的示教控制，防碰撞检测功能使机械手在遇到碰撞时自主停机，保证人员和机械手本体安全，工控机10、IO采集卡11、伺服驱动器12、伺服电机13、相机14、镜头15、光源16以及视觉检测上下料控制系统20、六轴协作机械手控制器30、四轴SCARA机械手控制器40、安全控制单元50、按钮开关60之间的相对位置关系不是唯一固定的，可以根据现场实际生产状况对分板机视觉定位检测装置的电气系统各部件的位置进行合理的调整，只需保证各部件之间的连接关系以及通讯关系即可，工控机10、运动轴卡101采用PCI的连接方式，伺服系统分别与运动轴卡101分为多个不同的方向进行连接或者通信，机械手控制器采用以太网与工控机10连接，运动轴卡101与工控机采用PCI接口方式连接，将运动轴卡101和工控机10形成一体式结构，从控制层面上将机械手逻辑控制、视觉检测系统和运动控制系统统一集成到PC软件系统中，只需要将PC软件编译成可执行文件，安装即可运行，可以实现软件远程升级和更新，避免了技术人员需要到现场维护的问题，一体式结构减少了占用空间，运动轴卡101为基于以太网实时总线的运动轴卡101，IO采集卡11为基于以太网实时总线的IO采集卡11，伺服驱动器12为基于以太网实时总线的伺服驱动器12，运动控制卡型号为MPC8632，以太网实时总线优选为基于以太网实时总线的RTEX总线，RTEX全称为RealtimeExpress，是一种实时以太网总线技术，通过使用RTEX总线，实现了简化通信数据包以及高速实时控制，同时可以提供高速、高分辨率顺畅的动作指令，并且具有高抗噪性，通过使用基于以太网实时总线的RTEX总线使用RTEX接口协议信号控制伺服电机的方式有效的解决了现有技术中分板机电气系统容易受到噪音、浪涌等外界因素影响造成的导致电机实际位置跟给定位置不一致的问题，使用时将防尘盖18从圆筒17上扭下，不需要使用时，将防尘盖18与圆筒17通过螺纹连接，起到了防尘作用，本实用新型结构简单，操作方便，防碰撞检测功能使机械手在遇到碰撞时自主停机，保证人员和机械手本体安全，有效的解决了现有技术中电气系统容易受到噪音及浪涌外界因素影响问题，避免了技术人员需要到现场维护的问题，一体式结构减少了占用空间，防尘盖18对镜片15起到防尘作用。

本实用新型中，相机14采用USB3.0接口相机，六轴协作机械手控制器30型号为AUBO-i3，四轴SCARA机械手控制器40型号为AR3215，六轴协作机械手控制器30内设置有协作机械手控制器端口301、四轴SCARA机械手控制器40内设置有SCARA机械手控制器端口401，伺服驱动器12中设置有传感器端口128，传感器内设置有正限位传感器123、负限位传感器125和原点传感器126，运动轴卡101型号为MPC8632，IO采集卡11型号为IO6246，伺服驱动器12选择型号为A6N，相机14型号为MV-GE502GM-T，镜头15型号为MV-LD-35-5M-F，伺服驱动器12内设有RX端口121和TX端口122，且RX端口121为接受端口，TX端口122为发射端口，相机14的外侧安装有圆筒17，圆筒17的外侧开设有螺纹，螺纹外侧螺纹连接有防尘盖18，防尘盖18的外侧开设有环型槽19，环型槽19内滑动安装有环型块21，环型块21上连接有拉绳的一端，拉绳的另一端与圆筒17的外侧固定连接，通过工控机10、IO采集卡11、伺服驱动器12、伺服电机13、相机14、镜头15、光源16、圆筒17、防尘盖18、环型槽19、视觉运动检测控制系统20、环型块21、六轴协作机械手控制器30、四轴SCARA机械手控制器40、安全控制单元50、按钮开关60、运动轴卡101、RX端口121、TX端口122、正限位传感器123、负限位传感器125、原点传感器126、传感器端口128和检测回路端口501的配合，运动轴卡101安装于工控机10的PCI插槽中，安装位置根据工控机的主板PCI插槽而定，相对位置关系不固定，工控机10、IO采集卡11、伺服驱动器12、伺服电机13、相机14、镜头15、光源16以及视觉检测上下料控制系统20、六轴协作机械手控制器30、四轴SCARA机械手控制器40、安全控制单元50、按钮开关60之间的相对位置关系不是唯一固定的，可以根据现场实际生产状况对分板机视觉定位检测装置的电气系统各部件的位置进行合理的调整，只需保证各部件之间的连接关系以及通讯关系即可，六轴协作机械手控制器30，拥有拖到示教轨迹、防碰撞检测功能，拖到示教轨迹能够快速对机械手进行轨迹示教，无需做复杂的示教控制，防碰撞检测功能使机械手在遇到碰撞时自主停机，保证人员和机械手本体安全，工控机10、IO采集卡11、伺服驱动器12、伺服电机13、相机14、镜头15、光源16以及视觉检测上下料控制系统20、六轴协作机械手控制器30、四轴SCARA机械手控制器40、安全控制单元50、按钮开关60之间的相对位置关系不是唯一固定的，可以根据现场实际生产状况对分板机视觉定位检测装置的电气系统各部件的位置进行合理的调整，只需保证各部件之间的连接关系以及通讯关系即可，工控机10、运动轴卡101采用PCI的连接方式，伺服系统分别与运动轴卡101分为多个不同的方向进行连接或者通信，机械手控制器采用以太网与工控机10连接，运动轴卡101与工控机采用PCI接口方式连接，将运动轴卡101和工控机10形成一体式结构，从控制层面上将机械手逻辑控制、视觉检测系统和运动控制系统统一集成到PC软件系统中，只需要将PC软件编译成可执行文件，安装即可运行，可以实现软件远程升级和更新，避免了技术人员需要到现场维护的问题，一体式结构减少了占用空间，运动轴卡101为基于以太网实时总线的运动轴卡101，IO采集卡11为基于以太网实时总线的IO采集卡11，伺服驱动器12为基于以太网实时总线的伺服驱动器12，运动控制卡型号为MPC8632，以太网实时总线优选为基于以太网实时总线的RTEX总线，RTEX全称为RealtimeExpress，是一种实时以太网总线技术，通过使用RTEX总线，实现了简化通信数据包以及高速实时控制，同时可以提供高速、高分辨率顺畅的动作指令，并且具有高抗噪性，通过使用基于以太网实时总线的RTEX总线使用RTEX接口协议信号控制伺服电机的方式有效的解决了现有技术中分板机电气系统容易受到噪音、浪涌等外界因素影响造成的导致电机实际位置跟给定位置不一致的问题，使用时将防尘盖18从圆筒17上扭下，不需要使用时，将防尘盖18与圆筒17通过螺纹连接，起到了防尘作用，本实用新型结构简单，操作方便，防碰撞检测功能使机械手在遇到碰撞时自主停机，保证人员和机械手本体安全，有效的解决了现有技术中电气系统容易受到噪音及浪涌外界因素影响问题，避免了技术人员需要到现场维护的问题，一体式结构减少了占用空间，防尘盖18对镜片15起到防尘作用。

工作原理：运动轴卡101安装于工控机10的PCI插槽中，安装位置根据工控机的主板PCI插槽而定，相对位置关系不固定，工控机10、IO采集卡11、伺服驱动器12、伺服电机13、相机14、镜头15、光源16以及视觉检测上下料控制系统20、六轴协作机械手控制器30、四轴SCARA机械手控制器40、安全控制单元50、按钮开关60之间的相对位置关系不是唯一固定的，可以根据现场实际生产状况对分板机视觉定位检测装置的电气系统各部件的位置进行合理的调整，只需保证各部件之间的连接关系以及通讯关系即可，六轴协作机械手控制器30，拥有拖到示教轨迹、防碰撞检测功能，拖到示教轨迹能够快速对机械手进行轨迹示教，无需做复杂的示教控制，防碰撞检测功能使机械手在遇到碰撞时自主停机，保证人员和机械手本体安全，工控机10、IO采集卡11、伺服驱动器12、伺服电机13、相机14、镜头15、光源16以及视觉检测上下料控制系统20、六轴协作机械手控制器30、四轴SCARA机械手控制器40、安全控制单元50、按钮开关60之间的相对位置关系不是唯一固定的，可以根据现场实际生产状况对分板机视觉定位检测装置的电气系统各部件的位置进行合理的调整，只需保证各部件之间的连接关系以及通讯关系即可，工控机10、运动轴卡101采用PCI的连接方式，伺服系统分别与运动轴卡101分为多个不同的方向进行连接或者通信，机械手控制器采用以太网与工控机10连接，运动轴卡101与工控机采用PCI接口方式连接，将运动轴卡101和工控机10形成一体式结构，从控制层面上将机械手逻辑控制、视觉检测系统和运动控制系统统一集成到PC软件系统中，只需要将PC软件编译成可执行文件，安装即可运行，可以实现软件远程升级和更新，避免了技术人员需要到现场维护的问题，一体式结构减少了占用空间，运动轴卡101为基于以太网实时总线的运动轴卡101，IO采集卡11为基于以太网实时总线的IO采集卡11，伺服驱动器12为基于以太网实时总线的伺服驱动器12，运动控制卡型号为MPC8632，以太网实时总线优选为基于以太网实时总线的RTEX总线，RTEX全称为RealtimeExpress，是一种实时以太网总线技术，通过使用RTEX总线，实现了简化通信数据包以及高速实时控制，同时可以提供高速、高分辨率顺畅的动作指令，并且具有高抗噪性，本实用新型，通过使用基于以太网实时总线的RTEX总线使用RTEX接口协议信号控制伺服电机的方式有效的解决了现有技术中分板机电气系统容易受到噪音、浪涌等外界因素影响造成的导致电机实际位置跟给定位置不一致的问题，使用时将防尘盖18从圆筒17上扭下，不需要使用时，将防尘盖18与圆筒17通过螺纹连接，起到了防尘作用。

以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。